淺談井下機(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施

呂金龍

[關(guān)鍵詞]煤炭開采要求逐漸提高，井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的單機(jī)容量和總?cè)萘恳搽S之加大。因此，為了節(jié)約井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的用電量，必須采取有效的措施對掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行節(jié)能管理。本文從以下幾個(gè)方面對煤礦機(jī)電節(jié)能進(jìn)行了闡述。

[關(guān)鍵詞]煤礦機(jī)電；設(shè)備；節(jié)能措施

中圖分類號(hào)：TD63+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0025-01

隨著現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展觀的廣泛普及，在“十三五”規(guī)劃中，我國已經(jīng)將煤礦行業(yè)作為重點(diǎn)的九大節(jié)能項(xiàng)目之一。在煤礦行業(yè)中，該如何的選擇有效的節(jié)能措施，是減少煤炭污染量的排放、降低掘進(jìn)機(jī)的電能損耗的重點(diǎn)問題。要在不影響煤礦行業(yè)正常生產(chǎn)與運(yùn)作的同時(shí)，合理的選擇節(jié)能措施必須要綜合性的對各個(gè)方面進(jìn)行考量。因此只有針對礦井的現(xiàn)實(shí)情況，結(jié)合實(shí)際情況，才能夠達(dá)到節(jié)能的目的。

1 保證設(shè)備選擇的科學(xué)性

掘進(jìn)機(jī)供電設(shè)備的選擇是一門藝術(shù)，合理的設(shè)備選擇能夠確保采掘開發(fā)過程中的耗電量得以降低。通過分析煤礦井下的施工環(huán)境我們可以發(fā)現(xiàn)，由于其空間狹隘，瓦斯、甲烷等易燃易爆氣體含量較高，燃油設(shè)備很難真正在礦井下發(fā)揮其功效。為此，使用掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行開采是環(huán)境驅(qū)動(dòng)的必然選擇，它不但能夠從根本上保證縮小電能消耗，還能夠確保施工過程的安全。

（1）對設(shè)備的容量進(jìn)行合理選擇。

煤礦井下挖掘工作離不開動(dòng)力變壓器的輔助，該設(shè)備能夠保證掘進(jìn)工作的動(dòng)力，同時(shí)能夠確保能源的節(jié)約，是井下掘進(jìn)工作的主要工具。煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的選用應(yīng)該重點(diǎn)考慮設(shè)備的節(jié)能化和干式化，就算存在特殊情況，需要使用油浸式的變壓器，需要充分考慮設(shè)備的節(jié)能因素。目前市場上的小型煤礦以及部分非法小煤窯仍舊在使用油浸式變壓器，這類變壓器耗能高，且多數(shù)是被二次利用，所以引發(fā)了電能的大量消耗，也對施工過程造成了巨大的安全隱患。通過數(shù)據(jù)對比煤礦掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用情況可以看出，節(jié)能型的KS9231型變壓器平均每年的電耗要比普通動(dòng)力變壓器節(jié)省8400千瓦時(shí)。此外，煤窯開采過程中使用的負(fù)荷率小于30%的變壓器基本都存在空載運(yùn)行狀況，這就導(dǎo)致了大量的電能被無故浪費(fèi)。由此可知，選用電壓器時(shí)一定要考慮設(shè)備的適用范圍以及節(jié)能效果，應(yīng)用范圍廣泛的變壓器能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的作用，為煤礦生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展帶來可觀的收益。

（2）煤炭輸送機(jī)的合理選用。

煤礦井下輸送機(jī)主要以刮板式和帶式輸送為主要輸送方式，以達(dá)到將挖掘下來的煤炭傳輸?shù)街付ú课坏哪康?。?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，每臺(tái)SJ-80型的帶式輸送機(jī)能夠輸送800米的距離，其每一小時(shí)能夠輸送400噸的煤，與此同時(shí)，每臺(tái)SGW-80T型的刮板輸送機(jī)只能輸送160米的距離，其每小時(shí)的輸送量只有150噸，由此可以看出，帶式輸送機(jī)對于提高煤礦的生產(chǎn)效率，節(jié)約電能將有很好的效果。

2 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的管理

想要提高電能使用效率就要在井下挖掘設(shè)備的選用上下功夫。如果在設(shè)備的使用和維修方面沒有掌握適當(dāng)?shù)某叨?，就?huì)造成電能的大幅度浪費(fèi)。為此，筆者從煤炭挖掘設(shè)備的管理和使用方面展開了論述，以期對煤炭行業(yè)的節(jié)能減排提供一些幫助。

（1）提高掘進(jìn)機(jī)的功率。

功率因數(shù)的高低將直接影響井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用效率。調(diào)查顯示，我國多數(shù)煤礦的供電功率因數(shù)處于較低水平，這是導(dǎo)致大量電能流失的主要原因，而供電電壓的質(zhì)量也將由此受到制約，其最終后果將是整個(gè)供電系統(tǒng)的電能損耗。為此，應(yīng)該在井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備中安置就地補(bǔ)償裝置，以適當(dāng)提升供電功率因數(shù)，保證供電設(shè)備的電能消耗量達(dá)到最低水平。

（2）縮短低壓供電的距離。

井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的功率是恒定的，這就使得供電電壓的高低將直接決定工作電流的大小，換句話講，工作電壓與電流之間呈負(fù)相關(guān)。一旦低壓供電所涉及的工作線路較長，因?yàn)榫€路的抗阻增加，就會(huì)直接導(dǎo)致電流傳輸過程中的損耗加劇。為此，縮短低電壓供電的距離對于減少電能消耗將起到良好的效果。另一方面，因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)電設(shè)備的電流與電壓之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，將供電電壓提高將是減小電能損耗的又一途徑。目前就有很多大中型的煤礦供電系統(tǒng)利用變電站，將其本來的380V供電提高到了660V乃至1140V，這在降低電能損耗方面收獲了良好的效果。

（3）節(jié)約設(shè)備的用水、用液。

煤炭開采階段，如果遇到地質(zhì)緊密、堅(jiān)硬的部分就要用乳化液噴灑以降低工程難度，由此，掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的工作要在乳化液泵廠的輔助下完成。但是，由于一些員工試圖減少自身的工作量和工作難度，私自將操作步驟簡化，在開啟掘進(jìn)設(shè)備的同時(shí)啟動(dòng)液泵，造成了大量的液體浪費(fèi)，也由于液泵的持續(xù)工作，引起了大量的電能消耗。為此，一定要合理改善液泵管理環(huán)節(jié)的漏洞，將節(jié)水、節(jié)液作為節(jié)電的主要手段。

（4）對設(shè)備保養(yǎng)制度予以完善。

由于煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備需要在潮濕、陰暗、粉塵較多的環(huán)境下工作，所以銹蝕情況時(shí)有發(fā)生，為了防止由于粉塵進(jìn)入設(shè)備誘發(fā)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈，就需要相關(guān)部門加大設(shè)備管理力度，對井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備展開定期維修、保養(yǎng)，對設(shè)備的檢修工作做到足夠的重視。此外，還要加大設(shè)備渣滓清理工作的力度，保證設(shè)備的靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提高設(shè)備的工作效率，以輔助節(jié)能減排工作的順利展開。

3 推廣節(jié)能式煤礦掘進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用

煤礦井下掘進(jìn)設(shè)備的發(fā)展逐漸趨于智能化，朝著節(jié)能環(huán)保的方向不斷進(jìn)步。這需要相應(yīng)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，逐漸轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思念，使用新型節(jié)能設(shè)備，充分提高煤礦掘進(jìn)設(shè)備的綜合節(jié)能性能。常用的方法包括使用節(jié)能式變壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)替換設(shè)備原有發(fā)動(dòng)機(jī)、從節(jié)能方向改造空壓機(jī)及帶式運(yùn)輸機(jī)操作控制系統(tǒng)，從根本上實(shí)現(xiàn)對井下掘進(jìn)設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化。

一方面，使用節(jié)能式變壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)替換原有設(shè)備。通?？墒褂梅蔷Ш辖痤愖儔浩?，選用這類型材質(zhì)的變壓器，能夠有效確保能耗低，且產(chǎn)生的噪音污染也較低，空載和負(fù)載兩種情況下的損耗都會(huì)大幅降低。而節(jié)能式的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，運(yùn)行效率較高，同樣不會(huì)造成噪音污染，在保證能耗低的前提下極大提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

另一方面，對原有空壓機(jī)采取節(jié)能改造措施。在實(shí)踐工作當(dāng)中，優(yōu)先使用離心式或螺桿式空壓機(jī)代替以往傳統(tǒng)式的活塞空壓機(jī)，對原有的壓風(fēng)管道系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善，可以最大程度上降低管道阻力，避免漏風(fēng)情況出現(xiàn)。而后，采用變頻手段對空壓機(jī)的控制進(jìn)行優(yōu)化，綜合分析管道壓力，對空壓機(jī)等設(shè)備的輸出功率進(jìn)行合理調(diào)整，且確?？諌簷C(jī)等設(shè)備的輸出功率保持均衡變化，并盡量保障空壓機(jī)制風(fēng)量與用風(fēng)量兩者的均衡一致，從而減少空壓機(jī)設(shè)備反復(fù)啟停導(dǎo)致的能源損耗。

此外，還應(yīng)該對原有帶式傳輸機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)有的煤礦井下掘進(jìn)工作規(guī)模較大，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，需要用到的設(shè)備數(shù)量也龐大繁多，經(jīng)常出現(xiàn)大量設(shè)備堆積的情況。對大量設(shè)備采取集中式控制措施，可以極大的減少因設(shè)備反復(fù)啟?；蛘呖蛰d導(dǎo)致的能源浪費(fèi)?，F(xiàn)有的集中式控制措施較多，例如同煤流方向反向采取延時(shí)啟動(dòng)措施，這一集中控制的形式能夠充分降低煤堆出現(xiàn)壓頭情況，防止輸送機(jī)前段部分出現(xiàn)空轉(zhuǎn)。但在實(shí)踐過程中，也有部分煤礦使用的是傳輸機(jī)隨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，該方式防止輸送機(jī)空轉(zhuǎn)的同時(shí)，又導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)啟動(dòng)，若處理不當(dāng)同樣會(huì)導(dǎo)致能源損耗。這就要求煤礦工作人員在優(yōu)化集中式控制措施的過程中，充分分析本企業(yè)內(nèi)部煤礦井下開采的實(shí)際情況，盡量確?？辙D(zhuǎn)情況與反復(fù)啟動(dòng)情況兩者的相互平衡，從而將節(jié)能效果最大化

4 結(jié)語

節(jié)能減損工作是一套非常重要的完整系統(tǒng)工程。煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備是實(shí)施節(jié)能減損主體，煤炭是人類社會(huì)賴以生存的能源基礎(chǔ)，在“節(jié)能減排”的大社會(huì)背景下，節(jié)約煤炭開采本身的能源消耗，對節(jié)能減排有著重大的意義。選擇先進(jìn)節(jié)能的井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備，科學(xué)合理的對掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行使用、管理和維護(hù)，是井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備最有效的節(jié)能途徑。